Continúan los desastres naturales en el mundo. Casi todos los inviernos, los países con climas tradicionalmente templados se encuentran cautivos de la nieve y las heladas. El año pasado, los residentes de uno de los países del sur, Italia, patinaron por los canales venecianos helados.
Inglaterra y Francia experimentaron auténtica nieve siberiana este invierno. La mayoría de la gente asocia estos fenómenos naturales con el calentamiento global y el derretimiento de los glaciares, lo que provoca un cambio en los polos norte y sur. Además, los propios científicos no niegan la disminución del área de hielo en el Ártico, pero lo explican por otras razones.
El calentamiento no es un problema
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Las disputas a este respecto han estado ocurriendo durante mucho tiempo. Los científicos se desnudaron. Algunos argumentan que el problema del calentamiento climático existe y en un futuro cercano puede convertirse en graves desastres naturales para la humanidad. Otros se adhieren a puntos de vista más moderados, creyendo que cierto calentamiento es solo un fenómeno temporal y ciertamente será reemplazado por una fase de enfriamiento.
El Instituto de la criosfera terrestre, SB RAS, se adhiere a la misma teoría. Los científicos de Tyumen aseguran que el proceso de degradación o agradación del permafrost ocurre periódicamente a lo largo de la historia conocida. “Los glaciares avanzaban y retrocedían. A esto le siguió la degradación (expansión, aumento del área ocupada por el permafrost) o la degradación, su retroceso hacia el norte”, explica el director del instituto, académico de la Academia de Ciencias de Rusia Vladimir Melnikov.
Según él, el calentamiento climático es un fenómeno cíclico a gran escala. El período de las temperaturas más altas se observó bajo Genghis Khan. Entonces comenzó una poderosa ola de frío, que los científicos más tarde llamaron la Pequeña Edad de Hielo. Duró varios siglos y terminó solo a mediados del siglo XIX. Durante este tiempo, el congelamiento del río Moskva se observó repetidamente, incluso en agosto. En la actualidad, la humanidad se está acercando al óptimo climático que estaba bajo Genghis Khan. Después de lo cual la fase de enfriamiento comenzará nuevamente.
Los científicos de Tyumen tampoco consideran crítica la reducción del área de hielo en el Ártico, sino que, por el contrario, apuntan a la posibilidad de abrir la Ruta del Mar del Norte, que bien podría competir con el Canal de Suez. Además, hasta ahora el Ártico era la región menos estudiada y hoy se están creando los requisitos previos para su estudio a gran escala.
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Por ejemplo, recientemente se descubrió un fenómeno llamado "tornado de hielo". Se observa durante el período de una fuerte disminución de la temperatura en latitudes polares. Durante la formación del hielo marino, se libera dióxido de carbono a la atmósfera, asociado con la descomposición del bicarbonato de calcio en CO2 y CaCO3. La salmuera fría, que cae en agua a temperatura negativa, crea algo similar a un tornado de hielo, se hunde hasta el fondo y crea un camino de hielo en el que se congelan las criaturas marinas.
“Este fenómeno de cristalización anómala del agua de mar anteriormente no se tenía en cuenta en los modelos de transferencia de calor y masa, en los que la columna de agua entre el hielo del fondo y la superficie se tomaba como una capa homogénea. Para nosotros, esto es, ante todo, una fuente adicional de frío, que influye en los parámetros del permafrost subacuático, y también como un regulador de la circulación de los flujos en los mares del Ártico y la Antártida”, señala el académico Vladimir Melnikov.
Cabe señalar que este no es en modo alguno el único ejemplo de escaso conocimiento de las latitudes árticas. Este territorio guarda en sí mismo muchos secretos, ambos peligrosos para la humanidad por su naturaleza, y viceversa, útiles, capaces de revolucionar esferas vitales para una persona: la medicina, la energía, la astrofísica.
Manda truenos y relámpagos
Se sabe por el curso de física de la escuela que el hielo, como el vapor, es solo uno de los estados del agua. Sin embargo, a pesar de la fórmula uniforme, H2O, estos son objetos completamente diferentes. En particular, el hielo tiene alrededor de 17 estados y más de ciento cincuenta términos entre los pueblos que originalmente habitaban los territorios del norte. No es una coincidencia que los científicos de todo el mundo ahora estén recurriendo al estudio del hielo como un objeto independiente que tiene muchas diferencias funcionales y roles en la naturaleza.
El aumento del interés en el estudio del hielo y los hidratos de gas se asocia no solo con una fuente de energía alternativa al gas, sino también con el uso activo del hielo en la nanotecnología moderna. Entre los líderes en revelar los secretos del hielo se encuentran empleados del Earth Cryosphere Institute de SB RAS.
Por lo tanto, los científicos de Tyumen descubrieron el cuarto estado de los cúmulos de gotas de líquido. Son gotas estructuradas que crean una nueva capa con propiedades físicas específicas. "Esta agua no está en forma de hielo ni en forma de moléculas individuales, sino que forma una red similar en estructura a una red cristalina, y le da al ambiente en el que se suspenden las gotas de agua, nuevas propiedades mecánicas", dice Anatoly Shavlov, Doctor en Física y Matemáticas.
Para observar el cuarto estado del agua, los científicos han realizado una sencilla instalación, que constaba de un microscopio, un inhalador y una cámara de video. Muchos videos y fotografías de niebla de laboratorio han demostrado que la viscosidad de los grupos de gotas es mayor que la viscosidad del aire, y las cadenas de pequeñas gotas indican que hay orden en el cielo. En consecuencia, el nuevo estado del agua puede afectar significativamente el clima de la tierra.
El descubrimiento de los científicos de Tyumen ya ha atraído la atención de la comunidad mundial. El nuevo estado del agua podría revolucionar la astrofísica.
Gas granulado
En la era de la búsqueda de tecnologías cada vez más avanzadas para el almacenamiento y transporte de recursos energéticos, el estudio de los hidratos de gas por los científicos de Tyumen es de particular relevancia. En su opinión, el futuro del sector energético del mundo entero reside precisamente en estas sustancias parecidas al hielo, donde 160 volúmenes de gases representan un volumen de agua y hielo.
La primera evidencia del contenido de hidratos de gas en la corteza terrestre se obtuvo en la década de 1970, cuando se tomaron muestras de los hidratos de gas natural de la parte de aguas profundas del Mar Negro. Un poco más tarde, se llevaron a cabo estudios similares en el fondo del lago Baikal. El descenso de la nave espacial Mir registró hidratos de gas que subieron a la superficie desde la corteza terrestre. Los científicos, no sin razón, llaman a estas sustancias el combustible del futuro, ya que la acumulación de sedimentos del fondo se forma constantemente, mientras que las reservas de petróleo y gas se agotan gradualmente.
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Otra ventaja significativa de los hidratos de gas sobre las fuentes de energía tradicionales, los hidrocarburos, es su capacidad para existir durante mucho tiempo a temperaturas negativas. Es decir, cuando la presión se libera al nivel del aire atmosférico en condiciones de temperaturas negativas, se forma una costra de hielo en la superficie de las sustancias, impidiendo su descomposición en gas y agua. El liderazgo en el desarrollo de tecnología para el transporte de gas natural en tabletas de hidrato de gas de hielo pertenece a los japoneses. Hoy esta tecnología solo se está probando, pero en el futuro se puede utilizar para el transporte de gas. Los programas de investigación de hidratos de gas también están disponibles en EE. UU., Gran Bretaña, Canadá e India.
Rusia, que posee las mayores reservas de gas, aún no se centra en el estudio de los hidratos de gas. Sin embargo, los científicos de Tyumen ahora están estrechamente comprometidos con la tecnología de obtención de "agua seca". El mecanismo es simple: en un mezclador convencional, el 3% del polvo se bate, cuyas propiedades superficiales permiten mantener el agua en gotas y el 97% del agua, lo que da como resultado arena. El principal desafío es adaptar esta tecnología al gas. Obtener soluciones técnicas que permitan convertir el gas en polvo, fabricando briquetas o tabletas. Así, será posible transportar gas o APG sin construir gasoductos.
En el futuro, esta tecnología resolverá parcialmente los problemas ambientales, en particular, el problema de la utilización de gases de efecto invernadero. Los científicos están seguros de que convertir el exceso de gas en un estado de hidrato de gas, en una sustancia similar al hielo, lo hará inofensivo para el medio ambiente. En resumen, la investigación en el campo de la genética de la formación de gases abre amplias oportunidades para el uso de los recursos naturales.
La clave del secreto de la longevidad
Los científicos de Tyumen hicieron descubrimientos no menos interesantes en la intersección de las ciencias: criología y biología. Los estudios de las características de los microorganismos que habitan la criosfera han revelado su viabilidad y la presencia de mecanismos especiales, aún desconocidos, de protección o reparación del ADN frente a la destrucción térmica, la radiación, los radicales libres y otros factores dañinos.
Entonces, una de estas bacterias, patentada por científicos de Tyumen como Bacillus Frost, se convirtió en objeto de investigación conjunta con colegas de casi dos docenas de laboratorios en Rusia, Ucrania, Suecia, Austria, Japón, Noruega. El estudio de la actividad biológica en plantas, ciliados, moscas de la fruta y ratones de laboratorio permitió aislar cepas individuales de microorganismos capaces de activar el sistema inmunológico. Además, el biopotencial de las bacterias se activa a bajas temperaturas y se manifiesta en dosis entre 1000 y 100 veces más bajas que las de sus homólogas modernas.
Por lo tanto, los estudios han demostrado la capacidad de las bacterias para acelerar los procesos de cicatrización de heridas, aumentar la resistencia de los organismos a diversas tensiones, aumentar la masa muscular y activar el hemisferio derecho del cerebro. Además, se ha comprobado que los metabolitos bacterianos reproducen los mismos efectos.
Todo esto nos permite decir que la criosfera, con sus microorganismos únicos inherentes, tiene un enorme potencial biológico. Una mayor exploración de este entorno puede convertirse en la base de grandiosos descubrimientos en el campo de la medicina y la farmacología.
Crisis de género
A pesar de que la investigación en varios campos de la ciencia continúa, la escuela superior del conocimiento vive hoy no solo una crisis financiera, sino también una crisis del género en primer lugar. Además, la tendencia se puede rastrear no solo en Rusia, sino también en Europa y América.
“Estamos en una situación en la que el curso hacia una economía innovadora plantea nuevos desafíos para la comunidad científica, pero la conexión entre el conocimiento fundamental y su implementación práctica se ha perdido”, explica el académico Vladimir Melnikov.
La razón de esta brecha radica en la abolición de las instituciones aplicadas diseñadas para llevar una idea científica a un producto real. La comunidad mundial se enfrenta a un problema poderoso: encontrar este importante vínculo intermedio.
En este sentido, la Comisión Europea anunció en 2012 la última y más importante convocatoria de propuestas del Séptimo Programa Marco de Investigación y Desarrollo Tecnológico (7PM). Se asignará un total de más de 8.000 millones de euros a proyectos e ideas que aumentarán la competitividad de Europa y ayudarán a abordar cuestiones relacionadas con la salud humana, la protección del medio ambiente y la búsqueda de nuevas soluciones a los problemas causados por la urbanización y la necesidad de gestionar los residuos. La financiación, que estará disponible para organizaciones y empresas de cualquier país del mundo, incluida Rusia, representa la mayor parte del presupuesto de investigación propuesto por la UE para 2013 de 10.800 millones de euros.
Otro acontecimiento importante para la comunidad científica el año pasado fue la X Conferencia Internacional sobre Permafrost "Recursos y Riesgos de las Regiones de Permafrost en un Mundo Cambiante", que se celebró del 25 al 29 de julio en Salekhard. La reunión en Yamal reunió a los principales científicos del mundo de Oriente y Occidente, jóvenes creativos, figuras públicas, representantes de las grandes empresas y el gobierno. Un total de unas 600 personas, incluidos 300 participantes extranjeros. Además, la parte anfitriona asumió no solo las obligaciones de organizar la conferencia, la mayor parte de los costos, sino que también aseguró la participación de 80 jóvenes científicos rusos y 70 extranjeros en ella.
Teniendo en cuenta la importante contribución del Okrug al desarrollo del potencial científico de las regiones árticas y el apoyo activo de la ciencia académica, los participantes de la décima conferencia internacional sobre permafrost decidieron apoyar la iniciativa del Gobernador del Okrug Autónomo Yamalo-Nenets Dmitry Kobylkin de crear un centro científico internacional para el estudio del Ártico en Yamal y, en particular, sus oficinas en Bely Island.
Además, teniendo en cuenta los muchos años de experiencia de Yamal en el establecimiento de una cooperación diversificada con las regiones polares, los participantes de la conferencia decidieron hacer un llamamiento a la comunidad ártica internacional y al Consejo Ártico para que apoyaran la propuesta del jefe del distrito de otorgar al Okrug autónomo de Yamal-Nenets el estatus de Centro Internacional para el Desarrollo de la Cooperación Científica y Humanitaria en el Ártico. …
